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UC-win/Road for RoboCar(R) プラグイン・オプション
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RoboCar(R)
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●プラグイン概要
- カーロボティクスプラットフォーム・スケールモデルカーRoboCar(R)と連携したリアルタイムVR-UC-win/Roadによるシミュレーションシステムを紹介致します。
ドライビングシミュレーション機能が充実したバーチャルリアリティソフトUC-win/Roadをロボット技術を搭載したカーロボティクスプラットフォーム「RoboCar(R)」に連携させ、VR空間でのドライビングにより実車の1/10スケールモデルカーを模型道路上等で制御させるVRシミュレーションが出来るシステムです。
●RoboCar(R)とは
- RoboCar(R)は、株式会社ZMP社が開発したスケールモデルカーで、以下の特徴を有します。
- 実車の10分の1のスケールモデル。
- 本格的な駆動系、サスペンション、操舵系。
- ステレオカメラと高速画像認識モジュール。
- ステレオ視による障害物検知、車線認識アルゴリズムを搭載。
- ジャイロセンサ、加速度センサ、車輪ロータリエンコーダなどの内界センサ。
- 赤外線測距離センサ、レーザーレンジファインダ（別売オプション）の外界センサ。
- モータ電流、電池残量などのモニタリング。
- 汎用OSであるLinuxを搭載。汎用の開発環境でアプリケーションを作成可能。
- 無線通信によりPCと連携。
●UC-win/RoadとRoboCar(R)の連携
- UC-win/Roadでは、精緻な空間表現、多様な交通環境・シナリオを設定でき、仮想空間を走行できます。一方RoboCar(R)では実車の10分の1のスケールモデルという特徴を持ち、現実空間が走行出来ます。これらの特徴を組み合わせることで、仮想空間では検証できない複合現実上でのシミュレーションが可能となります。
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▲模型にて走行環境を作成し（上図）、
VR空間内でシミュレーション走行（下図） |
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●ログ取得例
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| ▲ログ画像 |
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▲移動軌跡の算出 |
- UC-win/Roadは、大規模なバーチャルリアリティ（VR：仮想現実）空間をわかりやすい手順と操作で短時間に作成する事が出来ます。これにより多様なリアルタイムシミュレーションを提供してきました。
今回、RoboCar(R)と連携することで、VRたけにとどまらず、ミックスドリアリティ（MR：複合現実）でのシミュレータにも応用が期待できます。UC-win/Roadと連携することで、多彩なシミュレータにご利用いただけると考えています。
| RoboCar(R) RoboCar(R) & SDK 2010 |
●スケールモデルカー×ロボット技術
- 自動車技術（Automotive Technology）とロボット技術（Robot Technology）の進化によって、知能化された次世代自動車は自律移動ロボットと様々な技術を共有します。この新しいカー・ロボティクス分野における研究、教育を実現するために、1/10
スケールモデルプラットフォームを提供します。
ロボット技術を適用し、自律移動、自動車間通信、自動車と人間のインタラクション等の初期研究に活用できます。また大学、企業等の制御理論学習、自動制御実習、開発プロセス教育に活用し、産業界と教育現場を繋ぐエンジニア育成教材としても提供します。
●充実した環境認識プラットホーム
- ステレオ画像処理モジュール
ステレオカメラと画像処理ボードをスケールモデルカー本体に搭載し、リアルタイムで画像処理を実行します。自律移動システムのアルゴリズムを研究室内で検証可能です。
- 赤外線測距センサー
障害物検知や駐車サポート等に利用できる赤外線測距センサーを搭載します。センサーは車体の前後、側面の取付バーを用いて、ユーザ自身で自由に設定可能です。
- ジャイロセンサ、加速度センサ、車輪ロータリエンコーダなどの内界センサ
車両の運動解析等に利用できる、各種センサを搭載しています。
- 小型レーザレンジファインダー
オプションで小型レーザレンジファインダーを取付可能です。本格的な自律制御システムの研究用途に最適です。
- スケールモデル電気自動車
電気自動車システム、MATLABR/Simulinkｮとの連携、無線通信を利用したリモートコントロール
- ユーザアプリケーションの搭載
スケールモデルカー本体にOSを搭載、PC上のユーザアプリケーションと連携、無線通信を活用して様々な装置と連携
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| ▲本体レイアウトイメージ |
●利用シーン、用途事例
- 危険回避アシスト技術の研究、自動駐車の研究、自律走行アルゴリズムの研究、群制御、インフラ協調の研究
など
■RoboCar(R)の仕様一覧
| 商品名 / 型番 |
RoboCar(R) / ZMP RC-Z |
| サイズ / 重量 |
429.0 x 195.0 x 212.2，約3kg （最大1kgまで追加積載可能） |
| システム基本構成 |
ステレオカメラ |
VGA CCD 30fps (x2) |
| 画像認識モジュール |
ZMP製モジュール (IMAPCAR(R) : NEC製並列プロセッサ) |
| メインコントローラ |
CPU : AMD Geode(R) LX800 Processor 500MHz |
| 通信モジュール |
Wi-Fi通信モジュール IEEE802.11 b/g/n |
| 内界センサ |
ジャイロ1軸 |
| 加速度3軸 |
| ロータリーエンコーダ （車輪 x4，駆動モータ軸 x1） |
| 外界センサ |
赤外線測距センサ (x8) |
| レーザレンジファインダ *オプション |
| シャーシ，フレーム |
カーボンFRPシャーシ，ダブルウィッシュボーンサスペンション，ZMP製アルミフレーム |
| モータドライバ |
ZMP製モジュール |
| サーボモータ |
ロボット用サーボモータ |
| 駆動用モータ |
小型DCモータ |
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バッテリ |
制御システム用バッテリー 単三ニッケル水素電池 (x12)
駆動用バッテリー ニッケル水素バッテリパック (x1) 7.2Ｖ |
| メインコントローラ OS |
Linux (ソフトリアルタイム) |
| コントロールソフトウェア |
制御ソフトウェア, ZMPライブラリ, ネットワークソフトウェア |
| 画像処理プロセッサ |
専用コード |
| OS |
Windows(R) / Linux |
| 開発環境 |
gcc |
※「RoboCar(R)」「ロボカー」は株式会社ゼットエムピーの登録商標です。
●今後の開発予定
- 第2弾として、「UC-win/Road」とZMP製9軸モーションセンサ「e-nuvo IMU-Z」を連携させ、ドライバーの運転姿勢や動向の検出が可能なVRシミュレーションシステムの開発を予定しています。
フォーラムエイトとゼットエムピー、次世代自動車とサービスロボット分野で協業へ
フォーラムエイトのドライビングシミュレータとゼットエムピーのカーロボティクス・プラットフォームRoboCar(R)が連携 |
- 株式会社フォーラムエイトと株式会社ZMPは、自動車や次世代モビリティ、自律移動ロボットの開発を加速させるため、協業してゆくこととなりました。第一弾として、フォーラムエイト製バーチャルリアリティ（VR）ソフト「UC-win/Road」と、ZMP製カーロボティクス・プラットフォーム「RoboCar(R)」を連携させたVRシミュレーションシステム「UC-win/Road for RoboCar(R)」を開発いたしました。これにより自動車だけでなく、オフィスの警備や掃除、工場の搬送用等の自律移動ロボットの実環境でのシミュレーションがバーチャルとリアル双方で行えることになります。
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■UC-win/Road for RoboCar(R) リリース日：2010年8月 |
| （Up&Coming '10 盛夏の号掲載） |
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